Um veículo de 600 quilogramas trafega em uma avenida a 90 quilômetros por hora. Calcule a força resultante que atua nesse veículo quando ele freia até 36 quilômetros por hora em meio minuto. *
a) 300 N.
b) 18 000 N.
c) 1 080 N.
d) 64 800 N.
Soluções para a tarefa
A força resultante que atuou no veículo foi de -300 N. Logo, a alternativa correta é a opção a) 300 N.
Teoria
A força é um agente físico capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento uniforme de um corpo material, podendo ser calculado com base na massa do corpo a sofrer esta força e sua aceleração.
O estudo do movimento uniformemente variado nos permite afirmar que aceleração é o incremento ou decremento de velocidade em função do tempo, ou seja, é dada pela variação da velocidade no intervalo de tempo no qual essa variação ocorreu. No Sistema Internacional de Unidades (SI), ela é dada em m/s².
Cálculo
Em termos matemáticos, a força é equivalente ao produto da massa pela aceleração, tal como a equação I abaixo:
Onde:
F = força (em N);
m = massa (em kg);
a = aceleração (em m/s²).
Também, há de se saber que a aceleração é dada como a variação da velocidade em razão do intervalo de tempo, tal como a equação II abaixo:
Onde:
a = aceleração (em m/s²);
ΔV = variação de velocidade (em m/s);
Δt = intervalo de tempo (em s).
Relacionando a equação I com a equação II, montamos a seguinte expressão (equação III):
Onde:
F = força (em N);
m = massa (em kg);
ΔV = variação de velocidade (em m/s);
Δt = intervalo de tempo (em s).
Aplicação
Sabe-se, segundo o enunciado:
Substituindo na equação III:
Dividindo:
Multiplicando:
Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!
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